Ano ang prinsipyo ng pagtatrabaho ng isang circuit breaker?

Ang prinsipyo ng paggawa ng acircuit breakerumiikot sa pangunahing lohika ng pagsubaybay, paghusga, at pagpapatupad.  Sa pamamagitan ng built-in na tripping mechanism nito at arc extinguishing system, nakakamit nito ang normal na circuit switching control at mabilis na pagdiskonekta ng mga sira na circuit.  Maaari itong nahahati sa dalawang bahagi: normal na operating state at fault protection state. Ang arc extinguishing system ay isang pangunahing pantulong na bahagi na tumitiyak sa maaasahang pagdiskonekta.

Normal na Estado ng Operasyon: Koneksyon ng Circuit at Pagdiskonekta

Manual/Electric Closing: Gumagamit ang operator ng handle o electric mechanism upang ilipat ang gumagalaw na contact ng circuit breaker patungo sa nakatigil na contact, na nagtatatag ng contact at pagsasara ng circuit, na nagbibigay-daan para sa normal na paghahatid ng kuryente. Pagkatapos ng pagsasara, inaayos ng mekanismo ng pag-lock ang gumagalaw na contact sa saradong posisyon, pinapanatili ang pagpapatuloy ng circuit.

Manu-manong Pagdiskonekta: Kapag hinila ang hawakan ng disconnection, nagbubukas ang mekanismo ng pag-lock, at ang puwersa ng return spring ay nagiging sanhi ng paghiwalay ng gumagalaw na contact mula sa nakatigil na contact, na nasira ang circuit. Kung ang kasalukuyang ay maliit sa oras na ito, ang arko na nabuo sa pagitan ng mga contact ay papatayin mismo.

Estado ng Proteksyon ng Fault: Awtomatikong Tripping at Circuit Disconnection

Kapag ang circuit ay nakakaranas ng mga fault tulad ng overload, short circuit, o undervoltage, ang built-in na trip unit ay magti-trigger sa locking mechanism upang ma-unlock, na makakamit ang awtomatikong tripping. Ang iba't ibang mga pagkakamali ay tumutugma sa iba't ibang mga prinsipyo ng tripping:

Overload na Proteksyon (Thermal Tripping Principle)

Pangunahing bahagi: Bimetallic strip (binubuo ng dalawang metal strips na may makabuluhang magkakaibang thermal expansion coefficient).

Lohika sa pagtatrabaho: Kapag na-overload ang circuit, ang kasalukuyang ay patuloy na lumalampas sa na-rate na halaga, na nagiging sanhi ng bimetallic strip upang yumuko at mag-deform dahil sa pag-init. Kapag ang pagpapapangit ay umabot sa isang threshold, itinutulak nito ang mekanismo ng pag-lock upang i-unlock, at ang gumagalaw na contact ay dinidiskonekta ang circuit sa ilalim ng pagkilos ng spring.

Mga Tampok: Naantalang pagkilos; Ang panandaliang overload (tulad ng pagsisimula ng motor) ay hindi magti-trigger ng tripping, pag-iwas sa false tripping.

Proteksyon ng Short Circuit (Prinsipyo ng Electromagnetic Tripping)

Core component: Electromagnetic coil (sugat sa isang iron core).

Logic na gumagana: Kapag nagkaroon ng short circuit, ang kasalukuyang ay agad na sumisikat sa sampu o kahit daan-daang beses ang rate na halaga. Ang electromagnetic coil ay bumubuo ng isang malakas na electromagnetic force, na umaakit sa iron core upang hampasin ang locking mechanism, agad itong na-unlock.

Mga Tampok: Millisecond-level na mabilis na pagkilos; maaaring idiskonekta ang circuit sa napakaikling panahon, na pumipigil sa pagkasira ng arko sa kagamitan o magdulot ng sunog. Undervoltage/Voltage Loss Protection (Undervoltage Trip Principle)

Core component: Undervoltage trip coil, konektado sa parallel sa circuit para subaybayan ang boltahe.

Logic na gumagana: Kapag ang boltahe ay bumaba sa ibaba ng humigit-kumulang 70% ng na-rate na halaga o ganap na nawala, ang electromagnetic na puwersa ng trip coil ay nawawala, at ang iron core, sa ilalim ng pagkilos ng isang spring, ay nag-trigger ng lock upang i-unlock, kaya idiskonekta ang circuit.

Function: Pinipigilan ang kagamitan na hindi gumana at masira dahil sa mababang boltahe, at iniiwasan din ang mga panganib sa kaligtasan na dulot ng biglaang pag-start ng kagamitan kapag naibalik ang kuryente.

Proteksyon sa Leakage (Residual Current Protection Principle)

Pangunahing bahagi: Zero-sequence kasalukuyang transpormer.

Logic na gumagana: Sa ilalim ng normal na mga pangyayari, ang kasalukuyang nasa linya ng phase at ang neutral na linya ay pantay sa magnitude at kabaligtaran sa direksyon. Ang magnetic flux sa core ng transpormer ay kinakansela ang isa't isa, na nagreresulta sa walang sapilitan na kasalukuyang output; kapag may naganap na pagtagas (tulad ng electric shock sa isang tao), ang bahagi ng agos ay dumadaloy sa lupa, na nagiging sanhi ng kawalan ng balanse sa two-phase current. Ang transpormer ay bumubuo ng isang sapilitan na signal, na nagpapalitaw sa trip device.

Mga Tampok: Mababang operating threshold (karaniwang 30mA), inuuna ang personal na kaligtasan.